C语言学习day1、2

一、C语言简介

二、Linux上第一个C语言程序

三、编译器

四、C代码变成可执行文件的详细过程：

五、C语言的文件类型：

六、存储空间的单位：

七、数据类型

八、变量与常量

九、格式化输入输出

十、运算符

十一、分支语句 if

十二、分支语句 switch开关分支语句

十三、循环语句 for

十四、循环语句 while

十五、循环语句 do-while

十六、循环嵌套

一、C语言简介

BCPL->new B->C语言->UNIX->Minix->Linux->gcc
C语言诞生于1970~1973年，在肯.汤普逊和丹尼斯.里奇的编写下完成，归属于美国贝尔实验室。
C语言是专门用于编写操作系统而发明的编程语言，所以天生适合对硬件编程，也以运行速度快而著称，也非常适合实现数据结构和算法
由于出现的时间过早，有很多缺陷，已存在着很多的陷阱，但是我们的前辈给总结了一些避免陷阱的经验教训《C陷阱与缺陷》
C语言的语法很自由，但是也意味着危险
自由源于自律

C89语法标准，默认是gcc编译器的语法标准
C99语法标准，对C语言的扩展和增强
Ubuntu 16.04 默认C99
-std=gnu99 指定为C99语法标准

C11语法标准，全新的升级

二、Linux上第一个C语言程序

1、vim xxx.c 创建.c源文件
2、编写代码，并保存退出
3、gcc xxx.c 编译.c源文件，成功会得到a.out可执行文件
4、./a.out 运行可执行文件
注意：可以合并3、4
gcc xxx.c && ./a.out

#include <stdio.h>
程序员所编写的代码不是标准C代码，需要一段程序把它翻译成标准C代码，负责翻译的程序叫做预处理器，翻译的过程叫做预处理，需要被翻译的代码叫做预处理指令，以#开头的代码叫做预处理指令
#include 功能是导入头文件
#include <xxx.h>
<> 从系统指定路径查找头文件并导入
#include "xxx.h"
"" 先从当前的工作路径查找头文件，如果找不到再从系统指定路径查找并导入
stdio.h
头文件：以.h结尾，里面存放的是辅助性代码，绝大多数都是函数的说明

int main()
{
printf("Hello World!\n");
return 0;
}

main函数：
C语言以函数为单位管理代码，一个函数就是一段具有某一项功能的代码段
main函数是程序的执行入口，必须有且只能有一个
int 是一种数据类型，它表示main函数的执行结果是一个整数
return 功能有两个：
1、结束函数的执行
2、返回一个结果给函数的调用者
main函数的调用者是操作系统，它的返回值是给了操作系统的，它的值能反应出程序是如何结束的，一般有三类：
正数出现异常 (别人的错误)
0 一切正常
负数出现错误 (自己的错误)

printf/scanf 是标准库中的函数，负责输出数据、输入数据
printf("想要输出的内容");
转义字符：
键盘上一些无法直接打印显示的符号，用一些特殊的字符组合来表示，这种特殊的字符组合称为转义字符，\n 就是其中之一
\r 回到行首
\t 制表符，相当于Tab，用于输出格式对齐
\b 退格键
\a 铃响
\\ 表示一个\
%% 表示一个%

C语言中以分号作为一行代码的结束，使用大括号划分区域

三、编译器

负责把人能看得懂的记录着代码的文件，翻译成计算机能看得懂的二进制文件，由预处理器、编译器、链接器组成
gcc是由GNU社区为了编译Linux内核代码而开发的一款免费的编译器
gcc常用的编译参数：
-E 只显示预处理的结果到终端
-std=gnu99 设置C99语法标准
-c 只编译不链接
-o 指定编译结果的名字 -oname -o name
-S 生成汇编代码
-I 指定头文件的加载路径 -I 加载路径
-Wall 尽可能多地产生警告
-Werror 把警告当错误处理
-l 指定要加载的代码库 -lm 使用数学库

四、C代码变成可执行文件的详细过程：

1、预处理把源文件翻译成预处理文件
gcc -E code.c 显示预处理结果到终端
gcc -E code.c -o code.i 生成以.i结尾的预处理文件
2、编译把预处理文件翻译成汇编文件
gcc -S code.i 生成以.s结尾的汇编文件
3、汇编把汇编文件翻译成二进制的目标文件
gcc -c code.s 生成以.o结尾的目标文件
4、链接把若干个目标文件合并成一个可执行文件
gcc a.o b.o c.o ... 默认生成a.out可执行文件

五、C语言的文件类型：

.c 源文件
.h 头文件
.h.gch 头文件的编译结果文件，它会被优先使用
.i 预处理文件
.s 汇编文件
.o 目标文件
.a 静态库文件
.so 共享库文件

六、存储空间的单位：

Bit 比特一个二进制位，只能存储0或者1，计算机中存储数据的最小单位
Byte 字节八个二进制位，计算机存储器描述存储容量的基本单位
KB 1024字节
MB 1024KB
GB 1024MB
TB 1024GB
PB 1024TB

七、数据类型

为什么要对数据进行分类？
1、现实生活中的数据本身就自带类别属性
2、对数据进行分类可以节约存储空间、提高运行速度

C语言中数据分类为两大类：自建(程序员自己设计的类型:结构、联合、类)和内建(C语言自带的类型)
注意：运算符 sizeof 可以计算类型、变量的字节数
整型：
signed 有符号
signed char 1 -128~127
signed short 2 -32768~32767
signed int 4 正负20亿
signed long 4/8
signed long long 8 正负9开头19位整数
unsigned 无符号
unsigned char 1 0~255
unsigned short 2 0~65535
unsigned int 4 0~40亿
unsigned long 4/8
unsigned long long 8 0~1开头20位整数
注意：signed不加就代表了加
由于定义无符号整型时比较麻烦，C标准库把这些类型重定义成一些新的简单的类型名：
需要导入头文件<stdint.h>
uint8_t uint16_t uint32_t uint64_t
int8_t int16_t int32_t int64_t

浮点型：有小数部分的类型
float 单精度 4
double 双精度 8
long double 12/16
注意：小数点后六位有效
注意：采用一定的算法对真实的浮点型数据到二进制数据进行转换，这个过程比存储、读取整型要慢得多，编程时尽量使用整型数据
double num
if(num < 0.000001 && num > -0.000001)
模拟型：
字符型：char
字符就是符号或图案，在内存中存储的依然是整数，需要显示出字符时，会根据ASCII表中对应的关系显示出对应的字符或图案
'\0' 0 特殊字符
'0' 48
'A' 65
'a' 97
布尔型：bool
先有的C语言后有的bool类型，所以C语言中不可能有真正的布尔类型，在头文件stdbool.h 中对布尔类型进行了模拟
bool true false

八、变量与常量

什么是变量：程序运行期间数值可以发生变化的叫做变量，相当于一个存储数据的盒子
定义：类型名变量名;
int num;
取名规则：
1、由字母、数字、下划线组成
2、不能以数字开头
3、不能与C语言32个关键字重名，能默写
printf scanf bool true sizeof
4、见名知意 (功能、类型、作用范围...)

使用：
赋值：变量名 = 10;
num = 10;
参与运算： 2+(变量名*10);
2+(num*10);
注意：C语言中变量的初始值是随机的，为了安全起见，一般在定义时初始化为0

变量的输出与输入：
int printf(const char *format, ...);
功能：输出数据
format："双引号包含的提示信息+占位符"
...:变量名列表
返回值：输出字符个数

类型占位符：C语言中通过类型占位符传递变量的类型
signed char short int long long long
%hhd %hd %d %ld %lld
unsigned char short int long long long
%hhu %hu %u %lu %llu
float %f
double %lf
long double %LF
字符型 char %c

int scanf(const char *format, ...);
功能：输入数据
format:"双引号包含的占位符"
...: 变量地址列表
返回值：成功输入的变量的个数
注意：scanf需要提供变量的地址
&变量名 == 变量地址

什么是常量：程序运行期间数值不能改变的叫做常量
100 默认int类型
100l long
100ll long long
100u unsigned int
100lu unsigned long
100llu unsigned long long
3.14 默认double
3.14f float
3.14l long double

九、格式化输入输出

%nd 显示n个字符宽度，不够则补充空格，右对齐
%-nd 显示n个字符宽度，不够则补充空格，左对齐
%0nd 显示n个字符宽度，不够则补充0，右对齐
%n.mf 显示n个字符宽度(小数点也算一位)，不够则补充空格，m表示小数点后几位(四舍五入，不够补0)，右对齐
%g 不显示小数点后多余的0

十、运算符

自变运算符: ++/-- 使变量的值自动加1或者减1
前自变：++num/--num 立即生效
后自变：num++/num-- 下一行语句才有效
注意：不要在一行代码中多次使用自变运算符

算术运算符: + - * / %
整数/整数结果还是整数，没有小数点，只保留整数部分
10/3 -> 3
10%3 -> 1
/ % 除数不能为0，否则就会浮点数例外、(核心已转储)，这是个运行报错，一旦产生程序立即停止，后面不再执行

关系运算符： > < >= <= == !=
比较结果0(不成立)或1(成立)，比较结果可以继续参与后续的运算
int n = -100;
if(10 < n < 100)
结果永远为真，与数学运算规则不同
注意：== 建议常量放左边

逻辑运算符： && || !
先把运算对象转换成逻辑值，0转换为假，非零转换真
A && B 一假即假
A || B 一真即真
!A 求反
&& || 短路特性：
当左边部分的值可以确定整个表达式的结果时，右边部分就不执行计算

三目运算符：运算对象有三个部分
A ? B : C
判断A的值如果为真则执行B，否则执行C

赋值运算符
a = 10;
a += 10; a=a+10;
a -= 10;
a *= 10;
a /= 10;
a %= 10;
位运算符： & | ~ ^ << >>

十一、分支语句 if

 if(表达式);  //单分支{//表达式为真(非零)，则执行此处代码}if(表达式)  //双分支{//表达式为真(非零)，则执行此处代码}else{//表达式为假(零)，则执行此处代码}if(表达式1)  //多分支{//表达式1为真(非零)，则执行此处代码}else if(表达式2){//表达式2为真，则执行此处代码}else if(表达式3){//表达式3为真，则执行此处代码}else{//如果以上所有表达式都为假，则最后执行此处代码}

十二、分支语句 switch开关分支语句

    switch(n) //n可以是数值、表达式，运算结果必须是整数{case val:   //如果val==n,则打开执行开关//val必须是常量...break;  //关闭执行开关，结束switch//如果每个case后都加break,形成了分支结构//switch中不能使用continue配合//case a ... b:  可以表示[a,b]，但是只有GNU编译器才支持该语法，不建议使用case val1:...default://如果所有的case都没有打开，则最后打开default，并且放在任何位置都可以最后打开}

十三、循环语句 for

循环就是一种让代码反复执行的方法，到达你想要效果
for循环是一种非常灵活、变样多样且危险(相比其他循环)的循环
for一般使用一个变量来引导循环的执行，该变量叫做循环变量i

    for([1];[2];[3]){[4]}/*[1]、给循环变量赋初值，C99以上标准才可以在此处定义循环变量 -std=gnu99[2]、判断循环变量是否到达边界，如果没到达，进入循环[4]、被反复执行的代码，称为循环体[3]、改变循环变量，防止出现死循环，一般对循环变量进行自加、自减1、2、4、3、2、4、3...*/

大括号问题：
1、建议上下对齐
2、如果循环体中只有一行代码，大括号可以省略
但是不利于扩展，一般的商业代码都要求大括号不能省略
for循环各种写法：

   for(;;){//  死循环}int i=0;for(; i<10; i++){}for(int i=0; ; i++){if(i >= 10){break;}}for(int i=0; i<10;){...i++;}

十四、循环语句 while

while(表达式)
{
// 循环体
}
当表达式为真时执行循环体，执行完后重新判断表达式，以此类推，直到表达式为假，结束循环
while相当于for的精简版本 for(;表达式;)
for循环专门负责解决明确知道循环次数的问题
while循环专门负责解决不确定循环次数的问题

十五、循环语句 do-while

do{
// 循环体
}while(表达式); //表达式为真循环继续，为假结束循环
先执行循环体，再判断循环条件，该循环体至少执行一次
适合先干活、后检查的特殊情况，例如输入密码、文件内容判断

问：for\while\do-while 区别？

十六、循环嵌套

循环语句中包含了循环语句
外层循环执行一次，内存循环执行n次